Исследование структуры и свойств металлов и сплавов в далеких от равновесия условиях

Во введении описаны основные фундаментальные отличия состояния и поведения металлических материалов находящихся в экстремальных условиях от таковых в состоянии равновесия. Перечислены основные задачи, решаемые во рамках проводимых работ. В первой главе отчета рассмотрены особенности молекулярно-динамического моделирования решеток металлов, находящихся в далеких от равновесия условиях на примере реализации в них коротковолновых делокализованных мод. Описаны сценарии развития модуляционной неустойчивости, а также влияние выбора межатомного потенциала на результаты проводимого моделирования. Во второй главе исследованы три структурно различных состояния нанокристаллической стали 316, характеризующиеся одинаковым размером зерна в несколько десятков нанометров и различной конфигурацией зернограничных сегрегаций и дислокаций. Показано, что состояние, при котором границы нанозерен содержат избыточную концентрацию атомов Mo и Si в сочетании с индуцированными подвижными дислокациями в недрах зерен, позволяет сохранять чрезвычайно высокую прочность (около 2 ГПа) и повышенную пластичность (более 20 %) по сравнению с другими нанокристаллическими состояниями. Это явление обсуждается с точки зрения основного механизма взаимодействия между сегрегациями и подвижными дислокациями, который предлагается рассмотреть наряду с обычно предлагаемым эффектом «дислокационного истощения В третьей главе приведены основные результаты исследования влияния предварительной термообработки на структуру и свойства алюминиевых сплавов Al-RE (RE=La,Ce) и показано, что отжиг сплава перед деформацией приводит к меньшему упрочнению сплава после ИПДК. В то же время уровень электропроводности выше в сплаве, подвергнутом предварительной термической обработки с последующей интенсивной пластической деформацией. В четвертой главе показана принципиальная возможность синтеза фаз Ti-Al-C при помощи катодно-дугового осаждения в условиях далеких от равновесия. В пятой главе отчета представлены результаты разработки нового биоразлагаемого цинкового материала для медицины, подвергнутый интенсивной пластической деформации для улучшения механических свойств.